https://orcid.org/0000-0002-9202-3562 (Xuenong Bo)
https://orcid.org/0000-0002-4911-1057 (Sonia Jazmín Molina)
https://orcid.org/0000-0002-1958-9914 (Nan Zhang)
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 3月 3期发表。
https://orcid.org/0000-0003-2592-9898 (Alexei Verkhratsky)
https://orcid.org/0000-0002-1147-125X (Jia-Hong Lu); https://orcid.org/0000-0002-7113-2700 (Min Li)
https://orcid.org/0000-0002-9619-7666 (Theresa Currier Thomas); https://orcid.org/0000-0001-5869-2204 (Gokul Krishna)
https://orcid.org/0000-0002-2373-7481 (Charles L. Zucker); https://orcid.org/0000-0002-8441-6761 (John E. Dowling)
调节自噬:SETX(Senataxin)的新角色
Neural Regen Res:调节自噬:SETX在神经系统疾病中的作用更加清晰
SETX是一种RNA/DNA解旋酶,在与RNA代谢和DNA维持有关的多个事件中起作用,包括在某些基因上的转录终止和在复制应激点的DNA损伤反应。在运动失调和肌萎缩侧索硬化中,SETX的一个关键作用是R环解析,R环解析可能在有害的DNA:RNA杂交转录过程中形成。神经系统疾病中经常观察到的异常R环水平被认为与SETX功能障碍和神经退行性改变有关。在最近发表的一项研究中,Patricia Richard博士团队证明SETX通过影响自噬相关基因的表达在自噬过程中起关键作用。神经退行性疾病的一个特征是蛋白质聚集体的异常聚集,最终导致细胞功能障碍和神经元组织退化。毫不奇怪,自噬缺陷与神经退行性变的发展密切相关。Patricia Richard博士认为X基因在这种疾病中所扮演的新角色是由基因突变引起的。事实上,在初步分析中,Patricia Richard博士在AOA2和ALS4患者的样本中检测到了干扰自噬现象。
Patricia Richard博士认为未来的工作应该研究与SETX缺乏相关的自噬缺陷是如何影响小脑的。未来的工作还需要了解SETX基因突变(分别在AOA2和ALS4中)是如何导致自噬功能受损的。由于目前的神经退行性变动物模型不能准确地再现神经系统疾病,神经元源性诱导型多能干细胞可能是神经退行性改变的分子机制研究模型的合理替代品。在多个这样的系统中,转录组结合SETX缺失后的自噬分析对于确定神经系统中SETX依赖的自噬调节具有重要意义
相关观点文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2020年 10 月 10 期发表。
https://orcid.org/0000-0002-9515-4509 (Patricia Richard)
https://orcid.org/0000-0003-3410-8389 (Fuzheng Guo)
https://orcid.org/0000-0002-5306-9904 (Malgorzata Kujawska);
https://orcid.org/0000-0003-4206-1541 (Ajeet Kaushik)
Neural Regen Res: Nogo-A受体内化作用可克服轴突生长抑制剂并加强卒中和其他神经元损伤后的功能恢复
目前还没有药物可用于卒中和其他神经损伤(如创伤性脑损伤和脊髓损伤)的康复。神经功能恢复需要轴突再生,轴突再生受到多种轴突生长抑制剂的抑制,如Nogo-A、髓鞘相关糖蛋白、少突胶质细胞髓鞘糖蛋白和硫酸软骨素蛋白多糖等。
细胞内环磷酸腺苷克服了髓鞘引起的神经元生长抑制,改善了神经元损伤后的功能恢复,可能通过诱导特定基因的转录激活来阻断轴突生长抑制剂的作用。
最近的研究证明各种细胞内环磷酸腺苷升高剂诱导细胞表面相关NgR1的快速内化。NgR1的内化依赖于由环磷酸腺苷直接激活的交换蛋白,并且独立于蛋白激酶a。NgR1脱敏神经元细胞内化为Nogo-66诱导的神经突起生长锥塌陷。几种生理性药物和天然产物具有提高细胞内环磷酸腺苷的神经保护和神经生成能力。推测这些药物可能诱导NgR1内化,以克服轴突生长抑制剂,促进中风和其他神经损伤后的功能恢复。一些天然产物,如绿茶多酚、白藜芦醇、大豆苷元和肌苷,具有治疗卒中、创伤性脑损伤和脊髓损伤的潜力。所有这些药物都能诱导神经元环磷酸腺苷的升高,推测这些升高环磷酸腺苷的药物也能诱导NgR1内化。
来自美国南加州大学凯克医学院的Rayudu Gopalakrishna团队认为腺苷酸环化酶和磷酸二酯酶在神经元内有几种不同定位的同工酶。这可能导致环磷酸腺苷的局部产生和NgR1在神经元表面特定部位的表达改变,从而导致轴突向特定方向生长的减少或增加。与这种生理调节不同,环磷酸腺苷通路的持续药理性全局激活可导致认知能力下降、过度兴奋和痛觉过敏。然而,通过选择合适的天然产物或同功酶特异性磷酸二酯酶抑制剂,局部刺激NgR1内化所必需的环磷酸腺苷-交换蛋白系统是可能的。通过这种方法,神经再生可以实现,同时尽量减少神经毒性。神经元不仅受到轴突生长抑制物等细胞外信号的影响,而且能够自我调节对轴突生长抑制物的敏感性,这是由神经元内环磷酸腺苷的局部产生所影响的。这一生理过程在药理学上可用于开发药物或利用天然产物来克服轴突生长抑制剂并增强卒中和其他神经损伤(如创伤性脑损伤和脊髓损伤)后的功能恢复。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2022年 1 月 1 期发表。
https://orcid.org/0000-0002-0398-3166 (Rayudu Gopalakrishna)
Neural Regen Res:caspase-1:针对血脑屏障神经退行性病变的潜在治疗靶点
现今老龄化社会正承受着越来越重的脑部疾病负担,尤其是神经退行性疾病。目前还没有有效的神经退行性疾病治疗方法,其主要原因之一就是血脑屏障(BBB)。BBB对于大脑健康至关重要,它可以保护大脑免受毒素的侵害和适当的清除毒素。因此,BBB功能障碍是众多脑部疾病的基础,也成为潜在新疗法的主要靶标。BBB损害的主要常见潜在机制是过度的CNS炎症。反之,血脑屏障损伤也与神经发炎的发生有关,从而结束了恶性循环。多种分子机制显示细胞因子释放和细胞破坏与BBB分解相关,这导致了大脑化学和激素失调,免疫细胞浸润增加,废物清除减少以及依赖于受影响的大脑区域的中枢神经细胞变性,最终导致认知能力下降和其他中枢神经系统疾病。
以色列舍巴医疗中心的Itzik Cooper团队分析了BBB在脑病理学中的功能以及在脑血管部位靶向caspase-1(炎性小体的核心成分)的治疗潜力。他们认为在理想情况下新的治疗方法应该侧重开发治疗通路,可以选择性地干预可改善损伤的炎症反应,同时保护或促进修复。Cooper团队建议利用可以抑制caspase-1的分子靶点作为潜在的治疗靶点,这些靶点可能针对受损的血脑屏障,最终完成大脑修复。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2021年12月12期发表。
https://orcid.org/0000-0003-0723-5542(Itzik Cooper)
https://orcid.org/0000-0002-7972-8453 (Alfredo Garcia-Alix); https://orcid.org/0000-0001-8883-5181 (Juan Arnaez)
https://orcid.org/0000-0001-8390-1581 (Eloy Bejarano)
Neural Regen Res:脑缺血后3R-Tau水平升高使少突胶质细胞的微管网络更具动态性
一些微管网络特性受微管相关蛋白包括Tau的调节。神经元中Tau已被广泛研究,并在微管稳定中起着关键作用,但其在少突胶质细胞中的作用却鲜为人知。Tau包含通过单个基因的可变剪接产生的不同同工型;其中一些几乎不包含胚胎。异构体4R-Tau包含外显子10,具有4个微管结合域,在成熟的中枢神经系统中含量丰富,主要存在于神经元中,也存在于少突胶质细胞中,并且在微管稳定性中起重要作用。3R-Tau失去了第10外显子,并具有3个微管结合域,从而使微管更具动态性。在mRNA水平上,大脑发育过程中少突胶质细胞中3R-Tau含量丰富,但在成年人中其水平降低,而4R-Tau水平则升高。在蛋白质水平上,成年大脑中的这两种Tau亚型在call体的少突胶质细胞中显示出相似的分布。
来自西班牙马德里自治大学的Maria José Pérez-Álvarez团队发现在健康动物大脑皮层中3R-Tau也存在于某些少突胶质细胞的突起中。缺血诱导后,受损区域的少突胶质细胞中3R-Tau水平明显升高,但4RTau却没有升高。同时,少突胶质细胞中3RTau经历了向细胞突起的重新分布。尽管甲酚紫染色指出扩大的损伤区域,这些变化与缺血动物神经系统状况的改善同时发生。这些有趣的结果表明:在脑缺血后,3R-Tau水平的升高,少突胶质细胞的微管网络更具动态性。这不仅允许少突胶质细胞向缺血性受损区域迁移,而且还可以使少突胶质细胞在受损轴突中发生髓鞘形成。
https://orcid.org/0000-0001-8334-8085 (Maria José Pérez-Álvarez); https://orcid.org/0000-0003-4590-5498 (Mario Villa Gonzalez)